JP2011232128A - Road gradient measurement device and road gradient measurement method - Google Patents

Road gradient measurement device and road gradient measurement method Download PDF

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篤 柏木
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve measurement accuracy of a road gradient.SOLUTION: When a GPS 12 has receiving sensitivity equal to or higher than a specified level and a change in an altitude is detected, a gradient calculation unit 25 calculates a road gradient using data on a running speed and an altitude obtained from the GPS 12 through a GPS data acquisition unit 21. When there is no change in an altitude, a constant travel resistance calculation unit 22 calculates a constant travel resistance using data obtained through an ECU data acquisition unit 23 with a road gradient of 0 and a calculation result is held in a constant travel resistance holding unit 27. When the receiving sensitivity of the GPS 12 is lower than a specified level, the gradient calculation unit 25 calculates a road gradient using the constant travel resistance held in the constant travel resistance holding unit 27 and the ECU data obtained through the ECU data acquisition unit 23.

Description

本発明は、道路の勾配を計測する技術に関する。   The present invention relates to a technique for measuring a road gradient.

実際の走行を再現するためにシャシダイナモメータなどによる試験が行われているが、路面再現には、走行速度の他に勾配も重要な要素となってくる。   Tests using a chassis dynamometer or the like have been carried out to reproduce actual travel, but gradients are also an important factor for road surface reproduction in addition to travel speed.

従来において、道路の勾配を計測する方法としては、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）（例えば、特許文献１）、ジャイロセンサ（例えば、特許文献２）、地図（例えば、特許文献３）、加速度センサ（例えば、特許文献４）、大気圧センサ（例えば、特許文献５）等を使用した技術が提案されている。   Conventionally, as a method for measuring a road gradient, a GPS (Global Positioning System) (for example, Patent Document 1), a gyro sensor (for example, Patent Document 2), a map (for example, Patent Document 3), an acceleration sensor (for example, , Patent Document 4), and a technique using an atmospheric pressure sensor (for example, Patent Document 5) has been proposed.

特開２００１−３３１８３２号公報JP 2001-331832 A 特開２００９−２７６１０９号公報JP 2009-276109 A 特開２００１−１０８５８０号公報JP 2001-108580 A 特開２００１−２９６１２２号公報JP 2001-296122 A 特開２００４−１１０５９０号公報JP 2004-110590 A 特開２００５−６９８４１号公報JP 2005-69841 A 特開平８−１５２０３０号公報JP-A-8-152030 特開２００９−６８８９号公報JP 2009-6889 A 特開２００９−２５０８１号公報JP 2009-25081 A

しかし、例えば、ＧＰＳでは障害物によりノイズが発生しやすかったり、加速度センサやジャイロセンサでは路面の凹凸やカーブでの横方向の加速度変化の影響を受けやすいなど、各技術には、走行の状況によって算出される勾配の精度を確保できない可能性があった。そこで、これらの技術を組み合わせて利用することで、各技術の弱点を補うことで精度の劣化を防止する技術も提案されている（例えば、特許文献６）。   However, for example, depending on the driving conditions, each GPS has a tendency to generate noise due to obstacles, and the acceleration sensor and gyro sensor are easily affected by unevenness in the road surface and lateral acceleration changes on the curve. There was a possibility that the accuracy of the calculated gradient could not be secured. In view of this, a technique for preventing deterioration in accuracy by compensating for the weak points of each technique by using these techniques in combination has also been proposed (for example, Patent Document 6).

本発明は、道路勾配の計測精度の向上を図ることを目的とする。   An object of the present invention is to improve the measurement accuracy of a road gradient.

本発明に係る道路勾配計測装置は、車載された測位手段の受信状態を監視する監視手段と、前記測位手段の受信状態が所定のレベル以上であるときに定地走行抵抗を算出する算出手段と、前記算出手段により算出された定地走行抵抗を保持する保持手段と、前記測位手段により取得されたデータを用いて走行路の勾配を算出する勾配算出手段と、を有し、前記勾配算出手段は、前記測位手段の受信状態が所定のレベルに達していないと判断したときには、前記測位手段により取得されたデータを用いずに、前記保持手段に保持された定地走行抵抗及び車載された車両走行制御手段から取得した駆動力を少なくとも用いて走行路の勾配を算出することを特徴とする。   A road gradient measuring apparatus according to the present invention includes a monitoring unit that monitors a reception state of a vehicle-mounted positioning unit, and a calculation unit that calculates a ground running resistance when the reception state of the positioning unit is equal to or higher than a predetermined level. A slope holding means for holding the ground travel resistance calculated by the calculating means; and a slope calculating means for calculating the slope of the travel path using the data acquired by the positioning means, the slope calculating means When it is determined that the reception state of the positioning means has not reached a predetermined level, the ground running resistance held by the holding means and the vehicle mounted on the vehicle are used without using the data acquired by the positioning means. The gradient of the travel path is calculated using at least the driving force acquired from the travel control means.

また、前記勾配算出手段は、前記測位手段の受信状態が所定のレベルに達していないと判断したときには、駆動力から定地走行抵抗及び前記車両走行制御手段から取得したデータに基づき得られる加速抵抗を減算して勾配抵抗を算出し、その算出した勾配抵抗を用いて勾配を算出することを特徴とする。   In addition, when the gradient calculating means determines that the receiving state of the positioning means has not reached a predetermined level, the acceleration resistance obtained based on the ground travel resistance from the driving force and the data acquired from the vehicle travel control means Is used to calculate the gradient resistance, and the gradient is calculated using the calculated gradient resistance.

また、前記測位手段は、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）であることを特徴とする。   Further, the positioning means is a GPS (Global Positioning System).

本発明に係る道路勾配計測方法は、車載されたコンピュータにより実施され、車載された測位手段の受信状態が所定のレベル以上であるときに定地走行抵抗を算出する算出ステップと、前記測位手段により取得されたデータを用いて走行路の勾配を算出する勾配算出ステップと、を含み、前記勾配算出ステップは、前記測位手段の受信状態が所定のレベルに達していないと判断したときには、前記測位手段により取得されたデータを用いずに、前記算出ステップにより算出された定地走行抵抗及び車載された車両走行制御手段から取得した駆動力を少なくとも用いて走行路の勾配を算出することを特徴とする。   The road gradient measuring method according to the present invention is implemented by a computer mounted on the vehicle, and includes a calculation step of calculating a ground travel resistance when the reception state of the vehicle mounted positioning unit is equal to or higher than a predetermined level, and the positioning unit A gradient calculating step of calculating a gradient of the travel path using the acquired data, and when the gradient calculating step determines that the reception state of the positioning means has not reached a predetermined level, the positioning means The travel road gradient is calculated by using at least the ground travel resistance calculated in the calculation step and the driving force acquired from the vehicle travel control means mounted on the vehicle without using the data acquired by the calculation step. .

本発明によれば、測位手段の受信状態の良し悪しにかかわらず道路の勾配を精度良く計測することができる。   According to the present invention, it is possible to accurately measure the road gradient regardless of whether the receiving state of the positioning means is good or bad.

本発明に係る道路勾配計測装置の一実施の形態を示した全体概略図である。It is the whole schematic figure showing one embodiment of the road gradient measuring device concerning the present invention. 本実施の形態における道路勾配計測装置のハードウェア構成の一例を示した図である。It is the figure which showed an example of the hardware constitutions of the road gradient measuring apparatus in this Embodiment. 本実施の形態における道路勾配計測装置のブロック構成図である。It is a block block diagram of the road gradient measuring apparatus in this Embodiment. 本実施の形態における道路勾配の計測方法を示したフローチャートである。It is the flowchart which showed the measuring method of the road gradient in this Embodiment.

以下、図面に基づいて、本発明の好適な実施の形態について説明する。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図１は、本発明に係る道路勾配計測装置の一実施の形態を示した全体概略図である。図１には、車両１０と、車両１０に搭載されているＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）１１及びＧＰＳ１２と、ＥＣＵ１１及びＧＰＳ１２に有線又は無線にて接続された本発明に係る道路勾配計測装置２０が示されている。ＥＣＵ１１は、コンピュータにより実現され、各種センサ（図示せず）から検出されたデータや計算により求めたデータを用いて車両の走行制御を行うための車両走行制御手段等である。ＧＰＳ１２は、車両１０が位置している場所の標高、走行位置、走行速度を計測可能な測位手段である。ＥＣＵ１１は、車両１０に標準装備されている。ＧＰＳ１２は、車両１０に標準装備されいるものでも道路勾配計測装置２０の一部として組み込まれているものでもよい。道路勾配計測装置２０は、道路勾配を計測するために車両１０に持ち込まれたコンピュータである。   FIG. 1 is an overall schematic diagram showing an embodiment of a road gradient measuring apparatus according to the present invention. FIG. 1 shows a vehicle 10, an ECU (Electronic Control Unit) 11 and a GPS 12 mounted on the vehicle 10, and a road gradient measuring device 20 according to the present invention connected to the ECU 11 and the GPS 12 in a wired or wireless manner. Has been. The ECU 11 is realized by a computer, and is vehicle travel control means for performing vehicle travel control using data detected from various sensors (not shown) or data obtained by calculation. The GPS 12 is a positioning means that can measure the altitude, travel position, and travel speed of the place where the vehicle 10 is located. The ECU 11 is standardly equipped on the vehicle 10. The GPS 12 may be a standard equipment of the vehicle 10 or may be incorporated as a part of the road gradient measuring device 20. The road gradient measuring device 20 is a computer brought into the vehicle 10 for measuring the road gradient.

図２は、本実施の形態における道路勾配計測装置２０のハードウェア構成図である。本実施の形態における道路勾配計測装置２０は、汎用的なコンピュータにより実現可能であり、図２に示したようにＣＰＵ１、ＲＯＭ２、ＲＡＭ３、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）４、入力手段として設けられたキーボード５、及び表示装置として設けられたディスプレイ６を接続する入出力コントローラ７、通信手段として設けられたネットワークコントローラ８を内部バス９に接続して構成される。必要により、その他の構成も具備することは可能である。   FIG. 2 is a hardware configuration diagram of the road gradient measuring apparatus 20 in the present embodiment. The road gradient measuring apparatus 20 according to the present embodiment can be realized by a general-purpose computer. As shown in FIG. 2, the CPU 1, the ROM 2, the RAM 3, the hard disk drive (HDD) 4, and the keyboard 5 provided as input means. And an input / output controller 7 for connecting a display 6 provided as a display device and a network controller 8 provided as a communication means are connected to an internal bus 9. Other configurations can be provided as necessary.

図３は、本実施の形態における道路勾配計測装置２０の機能ブロック構成図である。本実施の形態における道路勾配計測装置２０は、ＧＰＳデータ取得部２１、定地走行抵抗算出部２２、ＥＣＵデータ取得部２３、ＧＰＳ監視部２４、勾配算出部２５、計測制御部２６、定地走行抵抗保持部２７及び勾配情報記憶部２８を有している。ＧＰＳデータ取得部２１は、ＧＰＳ１２から車両１０の走行速度及び標高を少なくとも含む計測データを取得する。定地走行抵抗算出部２２は、ＧＰＳ１２の受信状態が所定のレベル以上であるときにＥＣＵ１１から取得したデータを用いて定地走行抵抗を算出する算出手段である。この算出結果は、定地走行抵抗保持部２７に保持される。ＥＣＵデータ取得部２３は、ＥＣＵ１１から車両１０の駆動力、加速度、加速抵抗を少なくとも含むデータを取得する。ＧＰＳ監視部２４は、ＧＰＳ１２の受信状態を常時監視する監視手段である。勾配算出部２５は、基本的にはＧＰＳ１２から取得したデータを用いて走行路の勾配を算出するが、後述するように計測制御部２６からの指示に従いＧＰＳ１２の受信状態によってＧＰＳ１２から取得したデータを用いずに走行路の勾配を算出する。勾配算出部２５は、また、算出した道路の勾配（その時刻に走行している道路の勾配）と、当該道路の走行時における時刻を表す時間情報と、当該道路の走行時の走行速度を対応付けして、勾配情報として勾配情報記憶部２８に登録する。計測制御部２６は、道路勾配計測の全体制御を行う。   FIG. 3 is a functional block configuration diagram of the road gradient measuring apparatus 20 in the present embodiment. The road gradient measuring device 20 according to the present embodiment includes a GPS data acquisition unit 21, a fixed land travel resistance calculation unit 22, an ECU data acquisition unit 23, a GPS monitoring unit 24, a gradient calculation unit 25, a measurement control unit 26, and a fixed land travel. A resistance holding unit 27 and a gradient information storage unit 28 are provided. The GPS data acquisition unit 21 acquires measurement data including at least the traveling speed and altitude of the vehicle 10 from the GPS 12. The fixed ground running resistance calculation unit 22 is a calculating unit that calculates the fixed ground running resistance using data acquired from the ECU 11 when the reception state of the GPS 12 is equal to or higher than a predetermined level. This calculation result is held in the fixed ground running resistance holding unit 27. The ECU data acquisition unit 23 acquires data including at least the driving force, acceleration, and acceleration resistance of the vehicle 10 from the ECU 11. The GPS monitoring unit 24 is a monitoring unit that constantly monitors the reception state of the GPS 12. The gradient calculation unit 25 basically calculates the gradient of the traveling road using the data acquired from the GPS 12, but the data acquired from the GPS 12 according to the reception state of the GPS 12 in accordance with an instruction from the measurement control unit 26 as described later. Calculate the slope of the road without using it. The gradient calculation unit 25 also associates the calculated road gradient (the gradient of the road that is running at that time), time information that indicates the time when the road is running, and the running speed when the road is running. In addition, it is registered in the gradient information storage unit 28 as gradient information. The measurement control unit 26 performs overall control of road gradient measurement.

道路勾配計測装置２０における各構成要素２１〜２６は、コンピュータと、コンピュータに搭載されたＣＰＵ１で動作するプログラムとの協調動作により実現される。また、定地走行抵抗保持部２７はＲＡＭ３又はＨＤＤ４、勾配情報記憶部２８はＨＤＤ４で実現してもよい。勾配情報記憶部２８はまた、道路勾配計測装置２０の外部に設けてもよい。   Each component 21-26 in the road gradient measuring apparatus 20 is implement | achieved by cooperation operation | movement of the computer and the program which operate | moves by CPU1 mounted in the computer. Further, the fixed ground running resistance holding unit 27 may be realized by the RAM 3 or the HDD 4, and the gradient information storage unit 28 may be realized by the HDD 4. The gradient information storage unit 28 may also be provided outside the road gradient measuring device 20.

また、本実施の形態で用いるプログラムは、通信手段により提供することはもちろん、ＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤ−ＲＯＭ等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納して提供することも可能である。通信手段や記録媒体から提供されたプログラムはコンピュータにインストールされ、コンピュータのＣＰＵがインストールプログラムを順次実行することで各種処理が実現される。   Further, the program used in this embodiment can be provided not only by communication means but also by storing it in a computer-readable recording medium such as a CD-ROM or DVD-ROM. The program provided from the communication means or the recording medium is installed in the computer, and various processes are realized by the CPU of the computer sequentially executing the installation program.

次に、本実施の形態における道路の勾配を計測する処理を図４に示したフローチャートを用いて説明する。この処理は、道路勾配計測装置２０が道路勾配計測プログラムを実行することで実施される。図４に示した処理は、定時的に、例えば１秒毎に繰り返し実行され、これにより、１秒毎に道路の勾配情報が得られる。図４では、勾配情報が得られると、処理を終了するように示したが、実際には、プログラムがいったん起動されると、計測制御部２６による制御のもと、ユーザ等により計測の終了が指示されるまで勾配の計測処理（ステップ１０１〜１１１）を１秒毎に繰り返し実行する。   Next, the process for measuring the road gradient in the present embodiment will be described with reference to the flowchart shown in FIG. This process is implemented by the road gradient measuring device 20 executing a road gradient measuring program. The process shown in FIG. 4 is repeatedly executed at regular intervals, for example, every second, and thereby road gradient information is obtained every second. In FIG. 4, the processing is shown to end when the gradient information is obtained. However, actually, once the program is started, the measurement is ended by the user or the like under the control of the measurement control unit 26. The gradient measurement process (steps 101 to 111) is repeatedly executed every second until instructed.

ＧＰＳデータ取得部２１及びＥＣＵデータ取得部２３は、それぞれ勾配の算出に必要なデータを取得する（ステップ１０１）。具体的には、次の通りである。すなわち、ＧＰＳデータ取得部２１は、ＧＰＳ１２から車両１０の走行速度及び標高の各データを取得する。走行速度は、走行位置情報（経緯度情報）と時間とによりＧＰＳ１２によって算出されている。なお、走行速度は、ＧＰＳ１２から走行位置情報を取得し、道路勾配計測装置２０において算出するようにしてもよいし、あるいはＥＣＵ１１からのデータを用いてもよい。また、ＥＣＵデータ取得部２３は、ＧＰＳデータ取得部２１と同時並行してＥＣＵ１１から車両１０の駆動力、加速度、加速抵抗を少なくとも含む走行データを取得する。加速度は、一定時間内での走行速度の差分により算出できる。加速抵抗は、
加速抵抗＝加速度×（車両重量＋駆動機構における回転部分の慣性相当重量）
という計算式にて算出できる。なお、加速度及び加速抵抗は、道路勾配計測装置２０側で算出するようにしてもよい。 The GPS data acquisition unit 21 and the ECU data acquisition unit 23 each acquire data necessary for calculating the gradient (step 101). Specifically, it is as follows. That is, the GPS data acquisition unit 21 acquires each data of the traveling speed and altitude of the vehicle 10 from the GPS 12. The traveling speed is calculated by the GPS 12 based on traveling position information (longitude / latitude information) and time. The travel speed may be calculated by the travel position information obtained from the GPS 12 and calculated by the road gradient measuring device 20, or data from the ECU 11 may be used. The ECU data acquisition unit 23 acquires travel data including at least the driving force, acceleration, and acceleration resistance of the vehicle 10 from the ECU 11 concurrently with the GPS data acquisition unit 21. The acceleration can be calculated from the difference in travel speed within a certain time. Acceleration resistance is
Acceleration resistance = acceleration x (vehicle weight + inertia equivalent weight of rotating part in drive mechanism)
It can be calculated by the following formula. The acceleration and acceleration resistance may be calculated on the road gradient measuring device 20 side.

ＧＰＳ監視部２４は、ＧＰＳ１２の受信状態としてＧＰＳ１２の受信感度を常時監視している。そして、計測制御部２６は、ステップ１０１におけるデータ取得後、ＧＰＳ監視部２４により検出された受信感度を確認する（ステップ１０２）。受信感度が予め設定された閾値（所定のレベル）以上の場合（ステップ１０３でＹ）、続いて、計測制御部２６は、ＧＰＳデータ取得部２１が取得した標高データを参照し、標高の変化の有無を確認する。標高に変化がない場合は、道路の勾配が０である水平な道路上を走行していると判断できる。この場合（ステップ１０４でＹ）、定地走行抵抗算出部２２は、計測制御部２６からの指示に従い、定地走行抵抗を算出する（ステップ１０５）。具体的には、次のようにして算出する。まず、
勾配抵抗＝駆動力−加速抵抗−定地走行抵抗
という計算式が成り立つ。ここでは、道路の勾配は０なので勾配抵抗も０となる。そして、ＥＣＵデータ取得部２３からＥＣＵデータを取得し、このＥＣＵデータに含まれている駆動力及び加速抵抗をこの計算式に代入することによって定地走行抵抗を算出できる。定地走行抵抗算出部２２は、このようにして算出した定地走行抵抗を定地走行抵抗保持部２７に書き込むことで保持させる（ステップ１０６）。このように、受信感度が所定のレベル以上であることからＧＰＳ１２からの受信状態が良好の間に定地走行抵抗を求めておく。 The GPS monitoring unit 24 constantly monitors the reception sensitivity of the GPS 12 as the reception state of the GPS 12. And the measurement control part 26 confirms the receiving sensitivity detected by the GPS monitoring part 24 after the data acquisition in step 101 (step 102). When the reception sensitivity is equal to or higher than a preset threshold (predetermined level) (Y in step 103), the measurement control unit 26 refers to the altitude data acquired by the GPS data acquisition unit 21 and changes the altitude. Check for presence. When there is no change in altitude, it can be determined that the vehicle is traveling on a horizontal road having a road gradient of zero. In this case (Y in Step 104), the land travel resistance calculation unit 22 calculates the land travel resistance in accordance with an instruction from the measurement control unit 26 (Step 105). Specifically, the calculation is performed as follows. First,
A calculation formula of gradient resistance = driving force-acceleration resistance-constant ground running resistance is established. Here, since the road gradient is zero, the gradient resistance is zero. Then, the ground travel resistance can be calculated by acquiring ECU data from the ECU data acquisition unit 23 and substituting the driving force and acceleration resistance included in the ECU data into this calculation formula. The fixed ground travel resistance calculation unit 22 writes the fixed ground travel resistance calculated in this way into the fixed ground travel resistance holding unit 27 and holds it (step 106). As described above, since the reception sensitivity is equal to or higher than a predetermined level, the ground running resistance is obtained while the reception state from the GPS 12 is good.

なお、本実施の形態においては、後述する処理において最新の定地走行抵抗を用いるので、定地走行抵抗算出部２２は、既に保持している定地走行抵抗を上書きしてもよい。続いて、勾配算出部２５は、計測制御部２６からの指示に従い、ＧＰＳデータ取得部２１から計測データを取得し、道路の勾配を算出することになるが、ここでは上記の通り勾配は０である（ステップ１０７）。道路の勾配が求まると、勾配算出部２５は、計測地点における道路の勾配と、計測地点を走行した時刻と、走行速度とを対応付けることによって勾配情報を生成し、これを勾配情報記憶部２８に登録する（ステップ１０８）。   In the present embodiment, since the latest ground travel resistance is used in the processing described later, the ground travel resistance calculation unit 22 may overwrite the already held ground travel resistance. Subsequently, the gradient calculation unit 25 acquires measurement data from the GPS data acquisition unit 21 according to an instruction from the measurement control unit 26 and calculates a road gradient. Here, the gradient is 0 as described above. Yes (step 107). When the road gradient is obtained, the gradient calculation unit 25 generates gradient information by associating the road gradient at the measurement point, the time when the measurement point was traveled, and the travel speed, and stores the gradient information in the gradient information storage unit 28. Register (step 108).

一方、計測制御部２６は、標高に変化がある、すなわち、水平でない道路上を走行していると判断した場合（ステップ１０４でＮ）、勾配算出部２５は、計測制御部２６からの指示に従い、次のようにして道路の勾配を算出する（ステップ１０９）。すなわち、勾配算出部２５は、ＧＰＳデータ取得部２１から計測データを取得し、この計測データに含まれている標高及び走行速度の各データと、走行に要した時間とにより道路の勾配を算出する。このようにして道路の勾配が求まると、勾配算出部２５は、計測地点における道路の勾配と、計測地点を走行した時刻と、走行速度とを対応付けることによって勾配情報を生成し、これを勾配情報記憶部２８に登録する（ステップ１０８）。   On the other hand, when the measurement control unit 26 determines that there is a change in altitude, that is, the vehicle is traveling on a road that is not horizontal (N in step 104), the gradient calculation unit 25 follows the instruction from the measurement control unit 26. The road gradient is calculated as follows (step 109). That is, the gradient calculation unit 25 acquires measurement data from the GPS data acquisition unit 21, and calculates the road gradient based on the altitude and travel speed data included in the measurement data and the time required for travel. . When the road gradient is obtained in this way, the gradient calculation unit 25 generates gradient information by associating the road gradient at the measurement point, the time at which the measurement point was traveled, and the traveling speed, and uses this as gradient information. Registration in the storage unit 28 (step 108).

以上の処理は、ＧＰＳ１２の受信感度が予め設定された閾値以上の場合の処理であって、本実施の形態においてはＧＰＳ１２から取得した計測データを用いて道路の勾配を算出する通常の道路勾配計測方法である。一方、計測制御部２６がＧＰＳ１２の受信感度が予め設定された閾値に達していないと判断した場合（ステップ１０３でＮ）、勾配算出部２５は、計測制御部２６からの指示に従い、次のようにして道路の勾配を算出する。すなわち、勾配算出部２５は、定地走行抵抗保持部２７に保持されている定地走行抵抗を取得する（ステップ１１０）。前述したように、
勾配抵抗＝駆動力−加速抵抗−定地走行抵抗
という計算式が成り立っているので、勾配算出部２５は、ＥＣＵデータ取得部２３からＥＣＵデータを取得し、このＥＣＵデータに含まれている駆動力及び加速抵抗、更に取得済みの定地走行抵抗をこの計算式に代入することによって勾配抵抗を算出する。また、勾配は、
勾配＝勾配抵抗／（重力加速度×車両重量）
という計算式にて算出できる。重力加速度及び車両重量は、既知の値なのでこれらの値をこの計算式に代入することで道路の勾配を算出できる（ステップ１１１）。以上のようにして道路の勾配が求まると、勾配算出部２５は、計測地点における道路の勾配と、計測地点を走行した時刻と、走行速度とを対応付けることによって勾配情報を生成し、これを勾配情報記憶部２８に登録する（ステップ１０８）。 The above processing is processing when the reception sensitivity of the GPS 12 is equal to or higher than a preset threshold value, and in this embodiment, normal road gradient measurement that calculates the gradient of the road using measurement data acquired from the GPS 12 Is the method. On the other hand, when the measurement control unit 26 determines that the reception sensitivity of the GPS 12 has not reached the preset threshold value (N in step 103), the gradient calculation unit 25 follows the instruction from the measurement control unit 26 as follows. To calculate the slope of the road. In other words, the gradient calculating unit 25 acquires the ground travel resistance held in the ground travel resistance holding unit 27 (step 110). As previously mentioned,
Since the calculation formula of gradient resistance = driving force−acceleration resistance−constant ground running resistance is established, the gradient calculation unit 25 acquires ECU data from the ECU data acquisition unit 23, and the driving force included in the ECU data. Then, the gradient resistance is calculated by substituting the acceleration resistance and the acquired ground running resistance into this calculation formula. The slope is
Gradient = Gradient resistance / (Gravity acceleration x Vehicle weight)
It can be calculated by the following formula. Since the gravitational acceleration and the vehicle weight are known values, the road gradient can be calculated by substituting these values into this formula (step 111). When the road gradient is obtained as described above, the gradient calculation unit 25 generates gradient information by associating the road gradient at the measurement point, the time at which the measurement point was traveled, and the traveling speed, and calculates the gradient information. Registration in the information storage unit 28 (step 108).

本実施の形態においては、以上の処理を繰り返し実行することで、連続した勾配情報、換言すると勾配の時系列データを取得することができる。この勾配情報は、シャシダイナモメータなどによる試験等に用いられる。   In the present embodiment, continuous gradient information, in other words, time-series data of gradients can be acquired by repeatedly executing the above processing. This gradient information is used for tests using a chassis dynamometer or the like.

以上説明したように、本実施の形態によれば、ＧＰＳ１２の受信感度が所定のレベル以上のときにはＧＰＳ１２から取得した計測データを用いて道路の勾配を算出する。一方、ＧＰＳ１２の受信感度が所定のレベルに達していない場合、このときには信頼性のないＧＰＳ１２による計測データを用いた通常の道路勾配計測方法を実施せずに、所定のレベルに達しているときに求めておいた定地走行抵抗とＥＣＵ１１から取得したＥＣＵデータを用いて道路の勾配を算出するようにした。これにより、本実施の形態においては、ＧＰＳ１２の受信状態の良し悪しに関係なく、道路の勾配をより高精度に計測することができる。本実施の形態では、このように車両に標準装備されているＥＣＵ１１からのデータを用いて道路の勾配を算出できるようにしたので、道路の勾配を算出するためにジャイロセンサや大気圧センサ等ＧＰＳ１２に代わる他の装置を車両に搭載する必要もない。   As described above, according to the present embodiment, when the reception sensitivity of the GPS 12 is equal to or higher than a predetermined level, the road gradient is calculated using the measurement data acquired from the GPS 12. On the other hand, when the reception sensitivity of the GPS 12 does not reach the predetermined level, the normal road gradient measurement method using the unreliable measurement data by the GPS 12 is not performed at this time, and the reception level of the GPS 12 has reached the predetermined level. The slope of the road is calculated using the determined ground running resistance and the ECU data acquired from the ECU 11. Thereby, in this Embodiment, the gradient of a road can be measured with high precision irrespective of the quality of the reception state of GPS12. In the present embodiment, since the road gradient can be calculated using the data from the ECU 11 provided as standard equipment in the vehicle as described above, a GPS 12 such as a gyro sensor or an atmospheric pressure sensor is used to calculate the road gradient. There is no need to install other devices in place of the vehicle.

なお、本実施の形態では、車両１０に搭載されているＧＰＳ１２の受信状態が良好の時にはＧＰＳ１２により取得された計測データを用いて道路の勾配を算出し、そうでない場合は計測データを用いずに信頼性のあるＥＣＵ１１からのデータを用いて道路の勾配を算出することを特徴としている。本実施の形態では、ＧＰＳ１２の受信状態が良好の時にＥＣＵ１１からのデータを用いて定地走行抵抗を算出しているが、これは、受信状態が良好でないときに道路の勾配を算出する際に必要なデータだからである。従って、定地走行抵抗は、前述した以外の方法で算出してもよいし、仮にステップ１１０，１１１以外の方法において定地走行抵抗を用いない道路の勾配の算出方法があるのであれば、ステップ１０５において定地走行抵抗を算出する必要はなくなる。   In the present embodiment, when the reception state of the GPS 12 mounted on the vehicle 10 is good, the road gradient is calculated using measurement data acquired by the GPS 12, and otherwise the measurement data is not used. The road gradient is calculated by using data from the reliable ECU 11. In the present embodiment, when the reception state of the GPS 12 is good, the land travel resistance is calculated using data from the ECU 11, but this is when the road gradient is calculated when the reception state is not good. This is because it is necessary data. Accordingly, the land travel resistance may be calculated by a method other than that described above, and if there is a road slope calculation method that does not use the land travel resistance in a method other than steps 110 and 111, the step In 105, it is not necessary to calculate the ground running resistance.

また、本実施の形態では、通常時に道路の勾配を計測する際にはＧＰＳ１２を用いるようにしたが、例えばジャイロセンサ等他の手段を用いる場合にも、本発明は適用可能である。   Further, in the present embodiment, the GPS 12 is used when measuring the road gradient at the normal time, but the present invention is also applicable when using other means such as a gyro sensor.

１ ＣＰＵ、２ ＲＯＭ、３ ＲＡＭ、４ ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）、５ キーボード、６ ディスプレイ、７ 入出力コントローラ、８ ネットワークコントローラ、９ 内部バス、１０ 車両、１１ ＥＣＵ、１２ ＧＰＳ、２０ 道路勾配計測装置、２１ ＧＰＳデータ取得部、２２ 定地走行抵抗算出部、２３ ＥＣＵデータ取得部、２４ ＧＰＳ監視部、２５ 勾配算出部、２６ 計測制御部、２７ 定地走行抵抗保持部、２８ 勾配情報記憶部。
1 CPU, 2 ROM, 3 RAM, 4 hard disk drive (HDD), 5 keyboard, 6 display, 7 input / output controller, 8 network controller, 9 internal bus, 10 vehicle, 11 ECU, 12 GPS, 20 road gradient measuring device, 21 GPS data acquisition unit, 22 ground travel resistance calculation unit, 23 ECU data acquisition unit, 24 GPS monitoring unit, 25 gradient calculation unit, 26 measurement control unit, 27 ground travel resistance holding unit, 28 gradient information storage unit.

Claims (4)

車載された測位手段の受信状態を監視する監視手段と、
前記測位手段の受信状態が所定のレベル以上であるときに定地走行抵抗を算出する算出手段と、
前記算出手段により算出された定地走行抵抗を保持する保持手段と、
前記測位手段により取得されたデータを用いて走行路の勾配を算出する勾配算出手段と、
を有し、
前記勾配算出手段は、前記測位手段の受信状態が所定のレベルに達していないと判断したときには、前記測位手段により取得されたデータを用いずに、前記保持手段に保持された定地走行抵抗及び車載された車両走行制御手段から取得した駆動力を少なくとも用いて走行路の勾配を算出することを特徴とする道路勾配計測装置。 Monitoring means for monitoring the reception status of the positioning means mounted on the vehicle;
A calculation means for calculating a fixed ground running resistance when a reception state of the positioning means is equal to or higher than a predetermined level;
Holding means for holding the ground running resistance calculated by the calculating means;
A slope calculating means for calculating the slope of the travel path using the data acquired by the positioning means;
Have
When the slope calculation means determines that the reception state of the positioning means has not reached a predetermined level, the slope calculation means does not use the data acquired by the positioning means, and the ground running resistance held in the holding means and A road gradient measuring device that calculates a gradient of a traveling road by using at least a driving force acquired from a vehicle traveling control means mounted on a vehicle. 請求項１記載の道路勾配計測装置において、
前記勾配算出手段は、前記測位手段の受信状態が所定のレベルに達していないと判断したときには、駆動力から定地走行抵抗及び前記車両走行制御手段から取得したデータに基づき得られる加速抵抗を減算して勾配抵抗を算出し、その算出した勾配抵抗を用いて勾配を算出することを特徴とする道路勾配計測装置。 In the road gradient measuring device according to claim 1,
When the slope calculating means determines that the receiving state of the positioning means has not reached a predetermined level, the slope calculating means subtracts the constant ground running resistance from the driving force and the acceleration resistance obtained based on the data obtained from the vehicle running control means. A road gradient measuring device that calculates a gradient resistance and calculates the gradient using the calculated gradient resistance. 請求項１記載の道路勾配計測装置において、
前記測位手段は、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）であることを特徴とする道路勾配計測装置。 In the road gradient measuring device according to claim 1,
The positioning means is a GPS (Global Positioning System). 車載されたコンピュータにより実施され、
車載された測位手段の受信状態が所定のレベル以上であるときに定地走行抵抗を算出する算出ステップと、
前記測位手段により取得されたデータを用いて走行路の勾配を算出する勾配算出ステップと、
を含み、
前記勾配算出ステップは、前記測位手段の受信状態が所定のレベルに達していないと判断したときには、前記測位手段により取得されたデータを用いずに、前記算出ステップにより算出された定地走行抵抗及び車載された車両走行制御手段から取得した駆動力を少なくとも用いて走行路の勾配を算出することを特徴とする道路勾配計測方法。
Implemented by an onboard computer,
A calculation step for calculating a ground running resistance when the reception state of the positioning means mounted on the vehicle is equal to or higher than a predetermined level;
A gradient calculating step of calculating a gradient of the traveling path using the data acquired by the positioning means;
Including
When the gradient calculating step determines that the reception state of the positioning means has not reached a predetermined level, the ground running resistance calculated by the calculating step and the data acquired by the positioning means are not used. A road gradient measuring method, characterized in that a gradient of a traveling road is calculated using at least a driving force acquired from a vehicle traveling control means mounted on a vehicle.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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